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Aug 06, 2023

Le farfalle ispirano la pittura senza pigmenti

The bright colors in most paints come from pigments. But over time these paints

I colori brillanti nella maggior parte delle vernici provengono dai pigmenti. Ma col passare del tempo queste vernici spesso perdono il loro colore e alcuni pigmenti possono essere tossici in determinate applicazioni. Ora, i ricercatori hanno sviluppato un metodo per creare colori di pittura senza utilizzare pigmenti ed è ispirato alla stessa scienza che conferisce alle ali delle farfalle le loro tonalità brillanti.

Il colore blu nelle ali delle farfalle non è un pigmento blu, ma riflessi di luce blu. La stessa... [+] fisica ha ispirato la pittura strutturale. (Foto di Peter Travers/Digital Camera Magazine/Future tramite Getty Images)

Se la luce cade su un oggetto, sia dal sole che dalla luce artificiale, tende ad assorbire parte della luce e a rifletterne il resto. Se tutta la luce viene assorbita, l'oggetto appare nero. Se tutto si riflette, è bianco (o il colore della sorgente luminosa originale). Ma quando vediamo un oggetto a colori, spesso significa che sono state riflesse solo determinate lunghezze d’onda. Ciascun pigmento nelle vernici è studiato appositamente per catturare solo determinate lunghezze d'onda e la luce riflessa rimanente determina i colori che vedi. È così che funziona il colore quando guardi le pareti, i vestiti, i libri, le piante o la pelliccia del tuo animale domestico. Ma c'è un altro modo per creare il colore.

Alcuni colori in natura, come le ali delle farfalle, hanno colori distinti non solo per la luce che assorbono, ma soprattutto perché riflettono lunghezze d'onda specifiche. Invece che dai pigmenti, il colore che vedi è causato da disposizioni dettagliate di caratteristiche strutturali riflettenti nelle ali.

Ispirandosi alle ali delle farfalle, il gruppo di ricerca di Debashis Chanda presso il NanoScience Technology Center dell'Università della Florida Centrale (UCF) ha sviluppato un metodo per creare vernici che sfruttano anche il riflesso della luce proveniente da piccole strutture per generare i loro colori.

A differenza delle vernici convenzionali a base di pigmenti, queste vernici strutturali non sbiadiscono dopo essere state esposte a troppo sole. "Il colore normale sbiadisce perché il pigmento perde la capacità di assorbire i fotoni", ha detto Chanda all'UCF. "Qui non siamo limitati da questo fenomeno. Una volta che dipingiamo qualcosa con un colore strutturale, dovrebbe rimanere per secoli."

Altri vantaggi della vernice strutturale sono che è leggera, quindi non è necessaria tanta vernice per coprire una superficie. Inoltre assorbe meno calore rispetto alla vernice convenzionale, il che significa che mantiene le superfici più fresche e potrebbe essere utilizzata per ridurre i costi e l'energia dell'aria condizionata in estate.

Ma per testare questi benefici su scala più ampia, la vernice dovrebbe essere creata in strutture più grandi di un laboratorio di ricerca universitario.

"In questo momento, a meno che non si passi attraverso il processo di espansione, è ancora costoso produrre in un laboratorio accademico." dice Chanda. Quindi il prossimo passo per lui è imparare di più sugli aspetti unici della vernice. "Dobbiamo portare sul tavolo qualcosa di diverso, come l'atossicità, l'effetto rinfrescante e il peso ultraleggero, che le altre vernici convenzionali non possono."

Questa non è la prima volta che i ricercatori sviluppano vernici basate sulla fisica delle ali delle farfalle. Lexus ha lanciato un tipo simile di vernice, Lexus Structural Blue, nel 2017. Tuttavia, gli appassionati di auto hanno notato che potrebbe essere difficile riparare anche il più piccolo graffio con questa vernice insolita, quindi forse è un'altra cosa da considerare con qualsiasi nuovo tipo di vernici strutturali. anche.